JPS6144382A - アクテイブソ−ナ−装置 - Google Patents
アクテイブソ−ナ−装置Info
- Publication number
- JPS6144382A JPS6144382A JP59165305A JP16530584A JPS6144382A JP S6144382 A JPS6144382 A JP S6144382A JP 59165305 A JP59165305 A JP 59165305A JP 16530584 A JP16530584 A JP 16530584A JP S6144382 A JPS6144382 A JP S6144382A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pitch angle
- depth
- signal
- sea
- sound wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
- G01S15/04—Systems determining presence of a target
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、アクテイブソーナー装置に関し、特に深度及
びピッチ角によって送受波器の指向性を変えるアクティ
ブソーナー装置に関する。
びピッチ角によって送受波器の指向性を変えるアクティ
ブソーナー装置に関する。
（従来の技術）
一般に、この種のアクティブソーナー装置は、水中に音
波を送波し目標からの反射音を受波し、目標の方位、距
離、特徴等を検出する。アクティブソーナー装置では、
海面或は海底からの反射音が強いと目標の検出が妨害さ
れる。そこで、海面又は海底からの反射音の強度を下げ
るために、アクティブソーナー装置の深度及びピッチ角
に適応した音波ビームの指向性を選択する必要がある。
波を送波し目標からの反射音を受波し、目標の方位、距
離、特徴等を検出する。アクティブソーナー装置では、
海面或は海底からの反射音が強いと目標の検出が妨害さ
れる。そこで、海面又は海底からの反射音の強度を下げ
るために、アクティブソーナー装置の深度及びピッチ角
に適応した音波ビームの指向性を選択する必要がある。
例えば、ピッチ角が０度（水平）であり、深度が浅い場
合又は深い場合には音波ビームが海面又は海底に近ずく
から、音波ビームの幅を狭くして海面又は海底からの反
射音波強度の軽減を図る。また、ピッチ角が同じ（０吸
であつ１も、性成ビームが海面から十分に離れている場
合（中８反の水深）には、音波ビームの幅を広くして広
範四の目標が検知できるようにする。さらに、水深は中
程度で送受波器が海面又は海底から相当配れていても、
ピッチ角が正（上方）又は負（下方）に太きい場合（例
えば４５°）には、音波ビームの幅を小さくして、海面
又は海底からの反射音波の強度を軽減する。従来は、音
波ビームの指向性を変え、音波ビームの幅を変更するの
に、送受波器において励損する撮動子の数を増減し、又
は振動子出力に重み付けをしていた。
合又は深い場合には音波ビームが海面又は海底に近ずく
から、音波ビームの幅を狭くして海面又は海底からの反
射音波強度の軽減を図る。また、ピッチ角が同じ（０吸
であつ１も、性成ビームが海面から十分に離れている場
合（中８反の水深）には、音波ビームの幅を広くして広
範四の目標が検知できるようにする。さらに、水深は中
程度で送受波器が海面又は海底から相当配れていても、
ピッチ角が正（上方）又は負（下方）に太きい場合（例
えば４５°）には、音波ビームの幅を小さくして、海面
又は海底からの反射音波の強度を軽減する。従来は、音
波ビームの指向性を変え、音波ビームの幅を変更するの
に、送受波器において励損する撮動子の数を増減し、又
は振動子出力に重み付けをしていた。
（発明が解決しようとする問題点）
前述の従来の方式により音波ビームの指向性を変えるに
は、振動子を励振する励損回路に複雑な切替回路を設け
、又は励振回路の各チャンネルの電力を制御する複雑な
制御回路が必要である。そこで、従来のアクティゾソー
ナー装置は、高価で、信頼性が十分に高くできなかった
。そこで、本発明の目的は、音波ビームの指向性が変え
られ、しかも安価で信頼性が高いアクティゾソーナー装
置の提供にある。
は、振動子を励振する励損回路に複雑な切替回路を設け
、又は励振回路の各チャンネルの電力を制御する複雑な
制御回路が必要である。そこで、従来のアクティゾソー
ナー装置は、高価で、信頼性が十分に高くできなかった
。そこで、本発明の目的は、音波ビームの指向性が変え
られ、しかも安価で信頼性が高いアクティゾソーナー装
置の提供にある。
（問題点を解決するための手段）
本発明によるアクティゾソーナー装置は、送信信号を発
生する手段と、前記送信信号を音波に変換して水中に送
波するとともにその水中の物体で反射した前記音波の受
波による受信信号を生ずる送受ｉ器と、前記受信信号か
ら前記物体を検知する手段と、水深を検知する手段と、
ピッチ角を検知する手段とが備えてあり、前記送信信号
発生手段は前記水深及びピッチ角に応じて前記送信信号
の周波数を変えることを特徴とする。
生する手段と、前記送信信号を音波に変換して水中に送
波するとともにその水中の物体で反射した前記音波の受
波による受信信号を生ずる送受ｉ器と、前記受信信号か
ら前記物体を検知する手段と、水深を検知する手段と、
ピッチ角を検知する手段とが備えてあり、前記送信信号
発生手段は前記水深及びピッチ角に応じて前記送信信号
の周波数を変えることを特徴とする。
（作用）
本発明では、送受波器に供給する送信信号の周波数を制
御することにより、音波ビームの指向性を変える。そし
て、その周波数は、水深及びピッチ角に応じ王制御する
。
御することにより、音波ビームの指向性を変える。そし
て、その周波数は、水深及びピッチ角に応じ王制御する
。
（実施例）
次に本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。本
実施例は、送受波器ｌ、電力増幅？５２、信号発生器３
、送信周波数制御器４、受信器５、目標検出器６、受信
周波数制御器７、深度センサ８及びピッチ角七ンサ９か
も構成されている。この実施例では、信号発生器３が出
力する低電力の送信信号１０３を電力増幅器２で電力増
援して、高電力の送信信号１０２を生じ、この送信信号
１０２を送受波器１で音波に変換して水中に送波し、水
中物体で反射した音波を送受波器１で受信信号１０１に
変換し、受信信号１０１を受信器５で増幅して受信信号
１０５を生じ、受信信号１０５から目標検出器６が目標
の方向及び距離を検出する。深度センサ８は、この実施
例の深度を検知して深度信号１０８を出力する。ピッチ
角七ンサ９はこの実施例のピッチ角を検知しピッチ角信
号１０９を出力する。送信周波数制御器４は、深度信号
１０８が現す深度及びピッチ角信号１０９が現すピッチ
角に基づき、送信信号１０３の周波数を指定する送信周
波数指定信号１０４ ｔ−出力する。受信周波数制御器
７は、信号１０４が指定する周波数に同調して受信器５
が受信するように、受信周波数指定信号１０７を出力す
る。
実施例は、送受波器ｌ、電力増幅？５２、信号発生器３
、送信周波数制御器４、受信器５、目標検出器６、受信
周波数制御器７、深度センサ８及びピッチ角七ンサ９か
も構成されている。この実施例では、信号発生器３が出
力する低電力の送信信号１０３を電力増幅器２で電力増
援して、高電力の送信信号１０２を生じ、この送信信号
１０２を送受波器１で音波に変換して水中に送波し、水
中物体で反射した音波を送受波器１で受信信号１０１に
変換し、受信信号１０１を受信器５で増幅して受信信号
１０５を生じ、受信信号１０５から目標検出器６が目標
の方向及び距離を検出する。深度センサ８は、この実施
例の深度を検知して深度信号１０８を出力する。ピッチ
角七ンサ９はこの実施例のピッチ角を検知しピッチ角信
号１０９を出力する。送信周波数制御器４は、深度信号
１０８が現す深度及びピッチ角信号１０９が現すピッチ
角に基づき、送信信号１０３の周波数を指定する送信周
波数指定信号１０４ ｔ−出力する。受信周波数制御器
７は、信号１０４が指定する周波数に同調して受信器５
が受信するように、受信周波数指定信号１０７を出力す
る。
このような構成により、本英施例は、深度及びピッチ角
に応じて音波ビームの指向性を変えることにより、海面
及びｆｆσ底からの妨害音を軽減する。
に応じて音波ビームの指向性を変えることにより、海面
及びｆｆσ底からの妨害音を軽減する。
一般に、振動子を直線的に配列した送受波器の指向係数
は次式で示される。
は次式で示される。
ｄ、 、 ｄ。
Ｒ（ｒ）＝ｓｉｎ（ｎＫ丁ｓ＋ｒ＋ｒ）／ｎａ＋ｎ（Ｋ
−ｙｓ＋ｎｒ） −・”（１）ｎ：撮動子の数、
Ｋ＝波数常数＝２π／λ、ｄ：撮動子配列間隙
、 λ＝波長＝ｃ／ｆ、ｒ：方位、 。
−ｙｓ＋ｎｒ） −・”（１）ｎ：撮動子の数、
Ｋ＝波数常数＝２π／λ、ｄ：撮動子配列間隙
、 λ＝波長＝ｃ／ｆ、ｒ：方位、 。
、音速、
ｆ：周波数。
この式（１）から明らかなよ５に、周波数を変えること
により指向係数Ｒ（ｒ）を変えることができる。
により指向係数Ｒ（ｒ）を変えることができる。
海面及び海底からの妨害音が小さく、シかも目標が検出
できる適切な指向性は、水深及びピッチ角に応じて予め
知ることができる。そこで、水深及びピッチ角に対応し
て最適の指向性を得ることができる周波数が、送信周波
数制御器４及び受信周波数制御器７に予め記憶しである
。そして、深度信号１０８が現す深度及びピッチ角信号
１０９が現すピッチ角に応じて、その最適の周波数を指
定する信号１０４及び１０７を周波数制御器４及び７は
それぞれ出力する。
できる適切な指向性は、水深及びピッチ角に応じて予め
知ることができる。そこで、水深及びピッチ角に対応し
て最適の指向性を得ることができる周波数が、送信周波
数制御器４及び受信周波数制御器７に予め記憶しである
。そして、深度信号１０８が現す深度及びピッチ角信号
１０９が現すピッチ角に応じて、その最適の周波数を指
定する信号１０４及び１０７を周波数制御器４及び７は
それぞれ出力する。
第２図及び第３図は第１図実施例による音波ビ−ムの指
向性を示す図であり、２０はその実施例のアクティブン
ーナー装置、部はビーム幅が狭い指向性パターン、２６
はビーム幅が広い指向性パターン、ｎは指向軸をそれぞ
れ示す。第２図はピッチ角がＯｇｅの場合を示し、水深
が浅いときにはビーム幅は狭（、水深が相当に深いが海
底ｎから離れているときにはビーム幅は広くする。第３
図は、ピッチ角が約４５１の場合を示す。ピッチ角が大
きいので、水深は相当あり海面２］から離れていても、
ビーム幅は狭くする。
向性を示す図であり、２０はその実施例のアクティブン
ーナー装置、部はビーム幅が狭い指向性パターン、２６
はビーム幅が広い指向性パターン、ｎは指向軸をそれぞ
れ示す。第２図はピッチ角がＯｇｅの場合を示し、水深
が浅いときにはビーム幅は狭（、水深が相当に深いが海
底ｎから離れているときにはビーム幅は広くする。第３
図は、ピッチ角が約４５１の場合を示す。ピッチ角が大
きいので、水深は相当あり海面２］から離れていても、
ビーム幅は狭くする。
本実施例では、音波ビームの指向性を送信信号１０３の
周波数により変える。送信信号１０３の周波数は、信号
発生器３において極めて簡単な回路により任意に選択で
きる。従って、本実施例は、安価であり、しかも信頼性
が高い。
周波数により変える。送信信号１０３の周波数は、信号
発生器３において極めて簡単な回路により任意に選択で
きる。従って、本実施例は、安価であり、しかも信頼性
が高い。
（発明の効果）
本発明によれば、以上に説明したように、音波ビームの
指向性が変えられ、しかも安価で信頼性が蔦いアクテイ
プンーナー装置が提供できる。また、本発明を用いれば
、水深及びピッチ角に応じた最適な指向性の音波ビーム
が自動的に形成できるから、海面残響或は海底残響を避
けて目標からの信号のみを取り出すことが容易にできる
。
指向性が変えられ、しかも安価で信頼性が蔦いアクテイ
プンーナー装置が提供できる。また、本発明を用いれば
、水深及びピッチ角に応じた最適な指向性の音波ビーム
が自動的に形成できるから、海面残響或は海底残響を避
けて目標からの信号のみを取り出すことが容易にできる
。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図及
び第３図は第１図実施例による音波ビームの指向性のパ
ターンを示す図である。 １・・・送受波器、２・・・電力増幅器、３・・・信号
発生器、４・・・送信周波数制御器、５・・・受信器、
６・・・目標検出器、７・・・受信周波数制御器、８・
・・Ｒ友センサ、９・・・ピッチ角センサ。 史ル、・
び第３図は第１図実施例による音波ビームの指向性のパ
ターンを示す図である。 １・・・送受波器、２・・・電力増幅器、３・・・信号
発生器、４・・・送信周波数制御器、５・・・受信器、
６・・・目標検出器、７・・・受信周波数制御器、８・
・・Ｒ友センサ、９・・・ピッチ角センサ。 史ル、・
Claims (1)
- 送信信号を発生する手段と、前記送信信号を音波に変換
して水中に送波するとともにその水中の物体で反射した
前記音波の受波による受信信号を生ずる送受波器と、前
記受信信号から前記物体を検知する手段と、水深を検知
する手段と、ピッチ角を検知する手段とが備えてあり、
前記送信信号発生手段は前記水深及びピッチ角に応じて
前記送信信号の周波数を変えることを特徴とするアクテ
ィブソーナー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59165305A JPS6144382A (ja) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | アクテイブソ−ナ−装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59165305A JPS6144382A (ja) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | アクテイブソ−ナ−装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6144382A true JPS6144382A (ja) | 1986-03-04 |
Family
ID=15809804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59165305A Pending JPS6144382A (ja) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | アクテイブソ−ナ−装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6144382A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6332386A (ja) * | 1986-07-25 | 1988-02-12 | Honda Denshi Giken:Kk | 超音波を用いた物体感知装置 |
| JPH0357982A (ja) * | 1989-07-27 | 1991-03-13 | Nec Corp | 可変深度ソーナー用指向性受信装置 |
| JPH08211150A (ja) * | 1995-02-01 | 1996-08-20 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 音響ブイ |
| JP2007121046A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Matsushita Electric Works Ltd | センサ装置およびそれを用いた自走ロボット |
| JP2014020934A (ja) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | Nec Network & Sensor Systems Ltd | 海底突起物検出システム、海底突起物検出方法、およびプログラム |
| JP2015059787A (ja) * | 2013-09-18 | 2015-03-30 | Ｎｅｃネットワーク・センサ株式会社 | 水中航走体検出装置および水中航走体の検出方法 |
-
1984
- 1984-08-07 JP JP59165305A patent/JPS6144382A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6332386A (ja) * | 1986-07-25 | 1988-02-12 | Honda Denshi Giken:Kk | 超音波を用いた物体感知装置 |
| JPH0357982A (ja) * | 1989-07-27 | 1991-03-13 | Nec Corp | 可変深度ソーナー用指向性受信装置 |
| JPH08211150A (ja) * | 1995-02-01 | 1996-08-20 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 音響ブイ |
| JP2007121046A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Matsushita Electric Works Ltd | センサ装置およびそれを用いた自走ロボット |
| JP2014020934A (ja) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | Nec Network & Sensor Systems Ltd | 海底突起物検出システム、海底突起物検出方法、およびプログラム |
| JP2015059787A (ja) * | 2013-09-18 | 2015-03-30 | Ｎｅｃネットワーク・センサ株式会社 | 水中航走体検出装置および水中航走体の検出方法 |
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